本发明公开了一种单层MoS2纳米片溶液的制备方法，该方法包括以下步骤：称量MoS2粉末置于吡咯烷酮类溶剂中，磁力搅拌后，转入水热反应釜中进行水热预处理；向经过水热预处理的溶液加入表面活性剂，通过超声粉碎机进行超声剥离，然后将得到的溶液进行离心处理；取上层清液即为单层MoS2纳米片溶液。与现有技术使用MoS2与烷基锂反应后进行超声剥离得到单层MoS2纳米片溶液相比较，本发明中使用的有机溶剂对环境不敏感，而且整个制备周期短，得到的单层MoS2纳米片分散性与稳定性更好，成本也较低。